JPH03224692A - Treatment of waste water from methacrylic acid producing plant - Google Patents

Treatment of waste water from methacrylic acid producing plant

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JPH03224692A
JPH03224692A JP90336104A JP33610490A JPH03224692A JP H03224692 A JPH03224692 A JP H03224692A JP 90336104 A JP90336104 A JP 90336104A JP 33610490 A JP33610490 A JP 33610490A JP H03224692 A JPH03224692 A JP H03224692A
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methacrylic acid
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acid production
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Abstract

PURPOSE:To efficiently treat waste water contg. acetic acid and aldehydes from a methacrylic acid producing plant by wet-oxidizing the org. substances in the waste water with fed gas contg. molecular oxygen at a specified temp. under a specified pressure. CONSTITUTION:Waste water contg. acetic acid and aldehydes sent from a methacrylic acid producing plant to a line 13 is sent to a heat exchanger 5, preheated and fed into a wet oxidation reactor 1 packed with a solid catalyst. Gas contg. molecular oxygen fed from a line 14 is compressed with a compressor 6 and fed into reaction tubes 11 in the reactor 1 through a line 19. In the reactor 1, the org. substances in the waste water are wet oxidized with the fed gas at <=370 deg.C under the pressure required to maintain the liq. phase of the waste water.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はメタクリル酸製造プラント廃水を固体触媒の存
在下に湿式酸化して浄化処理する方法に関する。詳しく
述べると、本発明は酢酸およびアルデヒド類を含有する
イソブチレンおよび/またはt−ブチルアルコールの気
相接触酸化によるメタクリル酸製造プラント廃水を固体
触媒の存在下において、該廃水中のこれら有機性物質を
分子状酸素を含有するガスの供給下に湿式酸化すること
により、これら有機物質の大部分を無害な炭酸ガス、水
などに変換せしめ、もって、この廃水を浄化する方法に
関する。また、上記の廃水浄化プロセスを組込んだメタ
クリル酸の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for purifying methacrylic acid production plant wastewater by wet oxidation in the presence of a solid catalyst. Specifically, the present invention involves treating wastewater from a methacrylic acid production plant by gas-phase catalytic oxidation of isobutylene and/or t-butyl alcohol containing acetic acid and aldehydes in the presence of a solid catalyst to eliminate these organic substances in the wastewater. This invention relates to a method for purifying wastewater by converting most of these organic substances into harmless carbon dioxide, water, etc. by wet oxidation while supplying a gas containing molecular oxygen. The present invention also relates to a method for producing methacrylic acid incorporating the above wastewater purification process.

(従来の技術) 一般にメタクリル酸製造プラント廃水の処理方法には、
活性汚泥法と直接燃焼法が知られている。
(Prior art) In general, methods for treating wastewater from methacrylic acid production plants include:
Activated sludge method and direct combustion method are known.

周知のとおり、活性汚泥法は有機物の分解に長時間を要
し、しかも藻類、バクテリアの生成に適した濃度に廃水
を希釈することが必要であるために、活性汚泥処理施設
の配置面積が広大になる欠点がある。特に、メタクリル
酸製造プラント廃水を活性汚泥法を用いて処理する場合
、該廃水中には生物前であるホルムアルデヒド、アセト
アルデヒド等のアルデヒド類が含まれているため廃水の
高倍率の希釈が必要となり、さらに活性汚泥の処理効率
も不安定となるため廃水処理コストが高いとともに、処
理も離しいという問題を有している。また、該廃水中に
含有される酢酸は生分解効率が悪い物質とされているが
、環境規制上、高度に分解処理される必要があるが、上
記のとおり活性汚泥法には問題点を有している。
As is well known, the activated sludge method requires a long time to decompose organic matter, and it is also necessary to dilute the wastewater to a concentration suitable for the production of algae and bacteria, so the activated sludge treatment facility requires a large area. There are drawbacks to it. In particular, when methacrylic acid production plant wastewater is treated using the activated sludge method, the wastewater contains aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde, which are pre-biotics, so it is necessary to dilute the wastewater at a high ratio. Furthermore, the treatment efficiency of activated sludge becomes unstable, resulting in high wastewater treatment costs and problems in that treatment is slow. Furthermore, the acetic acid contained in the wastewater is considered to be a substance with low biodegradation efficiency, but due to environmental regulations, it must be treated with a high degree of decomposition, but as mentioned above, the activated sludge method has problems. are doing.

一方、直接燃焼法をメタクリル酸製造プラント廃水に適
用する場合には該廃水中の有機物濃度が低いために大量
の助燃材を必要とし、処理コストが高くなる。また、こ
の廃水は低沸点有機物が主成分であるため前処理として
の濃縮も難しい。
On the other hand, when the direct combustion method is applied to wastewater from a methacrylic acid production plant, a large amount of combustion aid is required due to the low concentration of organic matter in the wastewater, resulting in high treatment costs. Furthermore, since this wastewater is mainly composed of low-boiling organic substances, it is difficult to concentrate it as a pretreatment.

(発明が解決しようとする課題) したがって、本発明の目的は、酢酸およびアルデヒド類
を含有するメタクリル酸製造プラント廃水を効率よく長
期にわたって処理する方法を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) Therefore, an object of the present invention is to provide a method for efficiently treating methacrylic acid manufacturing plant wastewater containing acetic acid and aldehydes over a long period of time.

本発明の他の目的は処理した後の被処理水をメタクリル
酸製造プラント用水として再利用できる利点を有する廃
水の処理方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for treating wastewater which has the advantage that treated water can be reused as water for a methacrylic acid manufacturing plant.

本発明のさらに他の目的は、メタクリル酸の新規な製造
方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a novel method for producing methacrylic acid.

(課題を解決するための手段) これらの諸口的は、酢酸およびアルデヒド類を含有する
メタクリル酸製造プラント廃水を、固体触媒を充填した
湿式酸化反応器を用いて370℃以下の温度かつ該廃水
が液相を保持する圧力下に、該廃水中の有機性物質を分
子状酸素を含有するガスの供給下に湿式酸化することに
よるメタクリル酸製造プラント廃水の浄化方法による達
成される。
(Means for Solving the Problems) In summary, wastewater from a methacrylic acid production plant containing acetic acid and aldehydes is treated at a temperature of 370°C or less using a wet oxidation reactor filled with a solid catalyst. This is achieved by a method for purifying methacrylic acid production plant wastewater by wet oxidizing the organic substances in the wastewater under a pressure that maintains the liquid phase with the supply of a gas containing molecular oxygen.

これらの諸口的は、イソブチレンおよび/またはt−ブ
チルアルコールを含有する原料ガスを気相接触酸化し、
得られる酸化生成ガスを水と接触させて吸収させ、得ら
れる水溶液からメタクリル酸を分離した後の酢酸および
アルデヒド類を含有する廃水を、固体触媒を充填した湿
式酸化反応器を用いて370°C以下の温度かつ該廃水
が液相を保持する圧力下に、該廃水中の有機性物質を分
子状酸素を含有するガスの供給下に湿式酸化することに
より浄化し、かつこのようにして浄化された廃水を酸化
生成ガスの吸収工程に循環させて該酸化生成ガスを吸収
させることよりなるメタクリル酸の製造方法によっても
達成される。
These methods include gas phase catalytic oxidation of a raw material gas containing isobutylene and/or t-butyl alcohol;
The resulting oxidation gas is brought into contact with water and absorbed, and the wastewater containing acetic acid and aldehydes after separating methacrylic acid from the resulting aqueous solution is heated at 370°C using a wet oxidation reactor filled with a solid catalyst. The organic substances in the wastewater are purified by wet oxidation under the supply of a gas containing molecular oxygen at a temperature and a pressure such that the wastewater remains in a liquid phase; This can also be achieved by a method for producing methacrylic acid, which comprises circulating wastewater to an oxidation product gas absorption step to absorb the oxidation product gas.

(作用) 本発明によれば、メタクリル酸製造プラント廃水を固体
触媒を用いて湿式酸化処理することで酢酸およびアルデ
ヒド類等の有機物質の大部分を無害な炭酸ガス、水など
に変換できるため有害廃棄物等の発生しないメタクリル
酸製造プラントの完成を実現することが可能となった。
(Function) According to the present invention, most of the organic substances such as acetic acid and aldehydes can be converted into harmless carbon dioxide gas, water, etc. by wet oxidation treatment of methacrylic acid production plant wastewater using a solid catalyst. It has become possible to complete a methacrylic acid manufacturing plant that does not generate waste.

湿式酸化法としては、従来より無触媒のチンマーマン法
が知られている。また、反応速度を速めるため各種酸化
触媒を使用する方法も種々提案されている。しかしなが
ら、酢酸およびアルデヒド類を含有するメタクリル酸製
造プラント廃水を対象にした湿式酸化法による処理方法
には採用されるに至っていない。
As a wet oxidation method, the non-catalytic Zimmerman method has been known. Various methods have also been proposed in which various oxidation catalysts are used to speed up the reaction rate. However, this method has not yet been adopted as a wet oxidation treatment method for methacrylic acid production plant wastewater containing acetic acid and aldehydes.

本発明で処理対象とするメタクリル酸製造プラント廃水
は酢酸およびホルムアルデヒドを含有するもので、特に
限定されるものではないが、例えば通常下記のような組
成を持つものである。
The methacrylic acid production plant wastewater to be treated in the present invention contains acetic acid and formaldehyde, and is not particularly limited, but typically has the following composition, for example.

酢酸         0.01〜20重量%アクリル
酸      0.02〜3重量%メタクリル酸   
  0.04〜4重量%アルデヒド類     0.0
2〜3重量%その他有機物質    0〜3重量% 水          残部 メタクリル酸製造プラント廃水のうち、特に酢酸の分解
に関しては、従来の湿式酸化法では、処理効率が低く二
次処理および三次処理を実施する必要があったのに対し
、本発明による触媒を用いた湿式酸化法を採用すること
で効率よ(処理することができ、更に装置もコンパクト
化され処理費用の削減が可能となることが判明した。
Acetic acid 0.01-20% by weight Acrylic acid 0.02-3% by weight Methacrylic acid
0.04-4% by weight Aldehydes 0.0
2 to 3% by weight Other organic substances 0 to 3% by weight Water The remainder Among wastewater from a methacrylic acid manufacturing plant, conventional wet oxidation methods have low treatment efficiency and require secondary and tertiary treatment, especially when it comes to decomposing acetic acid. However, by adopting the wet oxidation method using the catalyst of the present invention, it was found that the process could be performed more efficiently, and the equipment could also be made more compact, making it possible to reduce treatment costs. .

分子状酸素を含有するガスの供給は触媒層における実ガ
ス線速か0.6〜20cm/seeの範囲内、より好ま
しくは1〜12cm/secの範囲内で行なうことが好
ましい。実ガス線速とは触媒層における温度および圧力
下でのガス流量を触媒層断面積(鉛直軸と直交する面)
にて除したものである。
The supply of the gas containing molecular oxygen is preferably carried out at an actual gas linear velocity in the catalyst layer within a range of 0.6 to 20 cm/see, more preferably within a range of 1 to 12 cm/sec. Actual gas linear velocity is the gas flow rate under temperature and pressure in the catalyst layer, which is the cross-sectional area of the catalyst layer (plane perpendicular to the vertical axis).
It is divided by .

実ガス線速をこの範囲内にすることにより、ガスによる
触媒層内の気液の撹拌がよくなり、酸素の液相への溶解
を速めるとともに二酸化炭素の液相からの脱離も速め、
反応性の乏しい酢酸の分解効率を大きく向上させること
ができる。また、触媒層における圧力損失の増加も防げ
る 特に、メタクリル酸製造プラント廃水が酢酸0゜04〜
20重曾%及びアルデヒド類0.02〜4重曾%を含有
する廃水である場合、本発明の方法は反応の制御も容易
に行え、かつ湿式酸化の効率もよく行え、好適に用いら
れる。
By keeping the actual gas linear velocity within this range, the gas can better agitate the gas and liquid in the catalyst layer, speeding up the dissolution of oxygen into the liquid phase and speeding up the desorption of carbon dioxide from the liquid phase.
The decomposition efficiency of acetic acid, which has poor reactivity, can be greatly improved. It also prevents an increase in pressure loss in the catalyst layer.In particular, when wastewater from a methacrylic acid production plant
In the case of wastewater containing 20% by weight and 0.02 to 4% by weight of aldehydes, the method of the present invention is preferably used because the reaction can be easily controlled and the wet oxidation can be carried out with good efficiency.

さらに、触媒層の入口側から30%の位置において、メ
タクリル酸製造プラント廃水中のアルデヒド類の50〜
100%が酸化されるように、反応温度、圧力、液の空
間速度(LH3V)などの条件を適宜設定することによ
り、触媒層出口での酸化されにくい酢酸の除去効率を高
めることができる。これはアルデヒド類の酸化発熱によ
り液が充分に昇温されて酢酸の酸化反応が促進される。
Furthermore, at a position 30% from the inlet side of the catalyst layer, 50 to 50% of aldehydes in the wastewater of a methacrylic acid production plant
By appropriately setting conditions such as reaction temperature, pressure, and liquid space velocity (LH3V) so that 100% of the acetic acid is oxidized, the removal efficiency of acetic acid, which is difficult to oxidize, at the outlet of the catalyst layer can be increased. This is because the temperature of the liquid is sufficiently raised due to the heat generated by the oxidation of the aldehydes, and the oxidation reaction of acetic acid is promoted.

また、触媒活性点上でアルデヒド類の酸化が競争的に起
こるが、アルデヒド類が減少することによリ、酢酸の酸
化が促進されるためである。
In addition, oxidation of aldehydes occurs competitively on the catalyst active site, and the reduction in aldehydes promotes the oxidation of acetic acid.

本発明において、使用する触媒としてはチタンを含有す
る酸化物を担体とすることが好ましい。
In the present invention, the catalyst used is preferably an oxide containing titanium as a carrier.

詳しく述べると、チタニア、チタニア−シリカ、チタニ
ア−ジルコニア等の担体に、マンガン、鉄、コバルト、
ニッケル、タングステン、銅、セリウム、銀、金、白金
、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウム
等触媒活性成分元素の金属またはその水に不活性または
難溶性の化合物(例えば、酸化物、塩化物、硫化物等)
を担持したものが用いられる。
Specifically, manganese, iron, cobalt,
Catalytically active elemental metals such as nickel, tungsten, copper, cerium, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, ruthenium, and iridium, or their compounds that are inert or sparingly soluble in water (e.g., oxides, chlorides, sulfides) etc)
is used.

触媒組成としては、担体75〜99.95重量%、好ま
しくは85〜99.9重量%であり、前記触媒活性成分
元素の金属またはその化合物25〜0.05重量%、好
ましくは15〜0.1重量%の範囲である。好ましくは
、触媒活性成分元素のうち、マンガン、鉄、コバルト、
ニッケル、タングステン、銅、セリウムおよび銀につい
ては、化合物として0〜15重量%であり、白金、パラ
ジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムの使用
量は金属として0〜5重量%、特に0〜3重量%(ただ
し、両者の合計量は0.1〜15重量%である)。この
中でも、白金、パラジウム、ロジウムおよびルテニウム
よりなる群から選ばれた少なくとも1種の金属を0.1
〜5重量%、特に0.1〜3重世%担持した触媒がより
好ましい。
The catalyst composition is 75 to 99.95% by weight of the carrier, preferably 85 to 99.9% by weight, and 25 to 0.05% by weight, preferably 15 to 0.05% of the metal or its compound as the catalyst active component element. It is in the range of 1% by weight. Preferably, among the catalytic active component elements, manganese, iron, cobalt,
Nickel, tungsten, copper, cerium and silver are used in amounts of 0 to 15% by weight as compounds, and platinum, palladium, rhodium, ruthenium and iridium are used in amounts of 0 to 5% by weight as metals, especially 0 to 3% by weight ( However, the total amount of both is 0.1 to 15% by weight). Among these, at least one metal selected from the group consisting of platinum, palladium, rhodium and ruthenium is added at 0.1
More preferred is a catalyst supported at ~5% by weight, especially 0.1-3% by weight.

さらに、好ましくはチタニア−ジルコニア担体に上記白
金族金属が担持されてなる触媒である。特に、この触媒
においてチタニア20〜90モル%およびジルコニア8
0〜10%からなる二元系複合酸化物を用いた場合には
活性および耐熱水性・耐酸性・耐久性に優れているので
、アルデヒド類および酢酸を含有するメタクリル酸製造
プラント廃水の処理用として優れている。
Furthermore, a catalyst in which the above-mentioned platinum group metal is supported on a titania-zirconia carrier is preferable. In particular, in this catalyst 20-90 mol% titania and 8 mol% zirconia
When a binary composite oxide consisting of 0 to 10% is used, it has excellent activity, hot water resistance, acid resistance, and durability, so it can be used to treat wastewater from a methacrylic acid manufacturing plant containing aldehydes and acetic acid. Are better.

また、形状としてはペレット状、球状、ハニカム状、リ
ング状等いずれも採用することができる。
Moreover, as for the shape, any of pellet-like, spherical, honeycomb-like, ring-like shapes, etc. can be adopted.

本発明において用いられる反応器としては、断熱系の単
管円筒型反応器、熱交換機能を有する反応器等、種々の
形式のものが用いられるが、熱交換機能を有する反応器
を用いる方がより好ましい。
Various types of reactors can be used in the present invention, such as an adiabatic single-tube cylindrical reactor and a reactor with a heat exchange function, but it is better to use a reactor with a heat exchange function. More preferred.

従来の湿式酸化法では、熱交換機能を有しない単管円筒
型反応器がよく用いられており、この形式の反応器を用
いると廃水の分解に伴なって発生する反応熱の除熱を考
慮していないために高濃度の廃水を処理することは出来
ない。本発明で対象とするメタクリル酸製造プラント廃
水も、操業条件等の変更に伴ない発生する廃水の濃度も
0. 1〜20%と広範囲にわたって変化しており、実
際に高濃度の廃水が供給されると発熱量が太き(なり、
反応塔内で液温が著しく上昇し、水がすべて気相へ移行
して反応できなくなる。この場合、廃水を希釈すること
によって発熱量を制御しなければならないが、これは処
理永世の増加をまね(原因となり好ましくない。
In conventional wet oxidation methods, a single-tube cylindrical reactor without heat exchange function is often used, and using this type of reactor takes into account the removal of reaction heat generated during wastewater decomposition. Therefore, it is not possible to treat highly concentrated wastewater. The methacrylic acid manufacturing plant wastewater targeted by the present invention also has a concentration of 0.0. It varies over a wide range from 1 to 20%, and when high-concentration wastewater is actually supplied, the calorific value increases (becomes).
The temperature of the liquid in the reaction tower rises significantly, and all of the water moves into the gas phase, making it impossible to react. In this case, the calorific value must be controlled by diluting the wastewater, which is undesirable because it increases the processing time.

そこで、反応熱の除去が充分に行なわれるような構造を
持つ反応器として熱交換器型反応器を使用することによ
り優れた効果が得られる。
Therefore, excellent effects can be obtained by using a heat exchanger type reactor as a reactor having a structure that allows sufficient removal of reaction heat.

この熱交換型反応器を用いることで高濃度のメタクリル
酸製造プラント廃水も除熱が充分に行なわれるため、過
剰な圧力をかけることな(簡単に処理できるようになる
。また、低濃度の廃水で発熱量が小さい場合でも、発熱
による液温の上昇を考慮して反応圧を過剰に高める必要
があったのが不要になる。また、メタクリル酸製造プラ
ント廃水の温度、廃水量に応じて冷却用熱交換器内の伝
熱媒体量を調節等によって除熱量を増減し、きめ細か(
制御できる。
By using this heat exchange reactor, heat is sufficiently removed from high concentration methacrylic acid production plant wastewater, so it can be easily treated without applying excessive pressure. Even when the calorific value is small, it is no longer necessary to excessively increase the reaction pressure in consideration of the rise in liquid temperature due to heat generation.In addition, cooling is performed according to the temperature and volume of wastewater from a methacrylic acid production plant. The amount of heat removed can be increased or decreased by adjusting the amount of heat transfer medium in the heat exchanger.
Can be controlled.

さらに、反応器内で回収した反応熱を伝熱媒体を経て上
記発生ボイラを用いてスチームとして回収したり、廃水
の予熱等に有効に熱回収することも可能となり、装置の
運転費、設備費等で大幅に経費を削減することができる
Furthermore, the reaction heat recovered in the reactor can be recovered as steam using the above-mentioned generation boiler via a heat transfer medium, or the heat can be effectively recovered for preheating waste water, etc., which reduces the operating cost and equipment cost of the device. etc. can significantly reduce costs.

この熱交換型反応器の中でも多管円筒式熱交換器型反応
器が好ましい。この形式では、反応器の型式を単純化で
き、設計およびメンテナンスを容易にするとともに、廃
水を内管内のみを通すことにより高腐食性材料の使用部
分を減らすことができ、反応器のコストを削減すること
ができる(第1図参照)。
Among these heat exchange type reactors, a multi-tubular cylindrical heat exchanger type reactor is preferred. This type simplifies the reactor model, making it easier to design and maintain, and reducing the use of highly corrosive materials by passing wastewater only through the inner tube, reducing reactor costs. (See Figure 1).

さらに、本発明方法においては、各反応管(内管)の下
部に各々ガス供給ノズルを備えたガス供給装置を有する
多管円筒式熱交換器型反応器を用い、各ガス供給ノズル
の圧力損失が0.05kg/C♂以上、特に0.1〜1
kg/cI#であることが望ましい。ここに、各ガス供
給ノズルの圧力損失とは、各ノズルへのガス供給分岐よ
りノズル出口までのガス流通下で生じる差圧のことであ
る。
Furthermore, in the method of the present invention, a multi-tubular cylindrical heat exchanger type reactor having a gas supply device equipped with a gas supply nozzle at the bottom of each reaction tube (inner tube) is used, and the pressure loss of each gas supply nozzle is is 0.05 kg/C♂ or more, especially 0.1 to 1
Preferably, it is kg/cI#. Here, the pressure loss of each gas supply nozzle refers to the differential pressure that occurs under gas flow from the gas supply branch to each nozzle to the nozzle outlet.

分子状酸素含有ガスとしては、空気、純酸素、酸素富化
空気等がある。
Examples of the molecular oxygen-containing gas include air, pure oxygen, oxygen-enriched air, and the like.

本発明によれば多管式熱交換器型反応器は、各反応管の
下部に各々ガス供給ノズルを設けることにより、分子状
酸素含有ガスを等量ずつ各反応管に供給することができ
る。また、これにより廃水も各ガス供給ノズルから発生
するガスと同伴して各反応管に等量ずつ供給することが
可能となるのである。ガス供給ノズルより各反応管に等
量ずつガスを供給するためには各ノズルの圧力損失は、
0、 05kg/cIf!以、上、好ましくは0.05
〜2kg/cIl?、より好ましくは0. 1〜1 k
g/cI#である。
According to the present invention, the multi-tubular heat exchanger type reactor can supply an equal amount of molecular oxygen-containing gas to each reaction tube by providing a gas supply nozzle at the bottom of each reaction tube. Moreover, this makes it possible to supply equal amounts of waste water to each reaction tube along with the gas generated from each gas supply nozzle. In order to supply the same amount of gas from the gas supply nozzle to each reaction tube, the pressure loss of each nozzle is
0.05kg/cIf! Above, above, preferably 0.05
~2kg/cIl? , more preferably 0. 1~1k
g/cI#.

これは0. 05kg/c♂未満の圧力損失では、各ノ
ズルより供給されるガス流量に差異ができ大きな偏流が
生じることになり、その結果等量ずつ各反応管にガスを
供給することが困難となるためである。
This is 0. If the pressure loss is less than 0.5kg/c♂, there will be a difference in the gas flow rate supplied from each nozzle, resulting in a large drift, and as a result, it will be difficult to supply the same amount of gas to each reaction tube. be.

さらに、本発明におけるガス供給装置の複数のノズル間
の圧力損失の差異は、40%以内、好ましくは25%以
内である。このノズル間の圧力損失は差異が40%を越
えれば等量ずつ各反応管にガスを供給することが難しく
なり、それに伴い廃水も等量ずつ同伴されず、その結果
、ガスおよび廃水、ともに偏流がおこりやすくなり処理
効率の低下をまねくことになる。
Furthermore, the difference in pressure loss between the plurality of nozzles of the gas supply device in the present invention is within 40%, preferably within 25%. If the difference in pressure loss between the nozzles exceeds 40%, it becomes difficult to supply equal amounts of gas to each reaction tube, and as a result, equal amounts of wastewater are not entrained, resulting in uneven flow of both gas and wastewater. This tends to occur, leading to a decrease in processing efficiency.

本発明のガス供給装置のノズルの形式は差圧がつく構造
のものであればよく、またガス供給装置のノズルへの気
体の供給は、放射状の配管、リング状の配管、小型の空
気溜りドラムなどのいずれを用いてもよい(第3図参照
)。
The nozzle type of the gas supply device of the present invention may have a structure that can generate a differential pressure, and gas can be supplied to the nozzle of the gas supply device using radial piping, ring-shaped piping, or a small air reservoir drum. (See Figure 3).

本発明においては、1段目を多管円筒式熱交換器型反応
器を用い、かつ2段目を単管円筒式反応器を用いて湿式
酸化を行なうことによりさらに優れた効果が得られる。
In the present invention, even better effects can be obtained by performing wet oxidation using a multi-tube cylindrical heat exchanger type reactor in the first stage and a single-tube cylindrical reactor in the second stage.

これは、本発明の湿式酸化反応は、大部分の反応が反応
器入口部分に近いところで起っており、反応熱の発生も
この部分に集中していることが我々により見出されたた
めである。すなわち、反応熱の除熱に必要な部分だけに
熱交換機能を有する反応器を用いて除熱を行ない、つい
で該熱交換器型反応器から排出した残りの発熱量の小さ
い廃水を、2段目の熱交換機能を有しない単管円筒式反
応器に導入させることにより残りの反応を断熱的に進行
させようとしたものである。このような構成にすること
により多管円筒式熱交換器型反応器を小型化できるので
、装置のコスト、設備費等を低減することができるので
ある(第2図参照)。
This is because we have found that in the wet oxidation reaction of the present invention, most of the reaction occurs near the inlet of the reactor, and the generation of reaction heat is also concentrated in this area. . That is, a reactor with a heat exchange function is used to remove heat only from the part necessary for removing the reaction heat, and then the remaining wastewater with a small calorific value discharged from the heat exchanger type reactor is passed through two stages. By introducing the reactor into a single-tube cylindrical reactor that does not have a heat exchange function, the remaining reactions were attempted to proceed adiabatically. By adopting such a configuration, the multi-tubular cylindrical heat exchanger type reactor can be downsized, so that the cost of the device, equipment cost, etc. can be reduced (see FIG. 2).

つぎに図面を参照しながら、本発明の実施態様を説明す
る。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明によるメタクリル酸製造プラント廃水
の処理を行なうための装置の一実施態様を示す概略図で
ある。まず、メタクリル酸製造プラントよりライン13
により送られてくる廃水は廃水供給ポンプ7により熱交
換器5に送られて予熱されたのちミ反応器1へ供給され
る。この反応器1は複数本の内管を胴体12内に内蔵し
てなり、また反応管の下部には、必要により分散板(図
示せず)が設けられている。一方、ライン14から供給
される分子状酸素含有ガスは、コンプレッサー6で昇圧
されたのち、ライン19を経て反応器1内の反応管11
へ供給される。あるいは、昇圧した分子状酸素含有ガス
は、ライン20を経て廃水とともに熱交換器5に供給し
てもよく、あるいは昇圧した分子状酸素含有ガスの一部
をライン19を経てかつ残りをライン20を経て反応器
11に供給してもよい。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an apparatus for treating wastewater from a methacrylic acid production plant according to the present invention. First, line 13 from the methacrylic acid production plant.
The wastewater sent is sent to the heat exchanger 5 by the wastewater supply pump 7 and is preheated, and then supplied to the reactor 1. This reactor 1 has a plurality of inner tubes built into a body 12, and a dispersion plate (not shown) is provided at the bottom of the reaction tube, if necessary. On the other hand, the molecular oxygen-containing gas supplied from the line 14 is pressurized by the compressor 6, and then passes through the line 19 to the reaction tube 11 in the reactor 1.
supplied to Alternatively, the pressurized molecular oxygen-containing gas may be fed to the heat exchanger 5 along with the waste water via line 20, or a portion of the pressurized molecular oxygen-containing gas may be passed via line 19 and the remainder via line 20. It may also be supplied to the reactor 11 via the reactor 11.

該反応器1内の内管(反応管)11の外側に、循環ポン
プ3によりライン15を経て伝熱媒体を供給して反応中
に発生する反応熱の除去を行ない、ついでライン16よ
り排出させ、熱交換器4においてライン17から供給さ
れる冷却水により伝熱媒体の冷却と反応熱の回収を行な
う。反応器1で処理された廃水はライン18より排出さ
れ、熱交換器5で冷却されたのち、気液分離器8へ供給
され、ここで無害なガスと水とに分離される。この気液
分離器8においては、液面コントローラLCにより液面
を検出して液面制御弁9を作動させて一定の液面を保持
するとともに、圧力コントローラPCにより圧力を検出
して圧力制御弁10を作動させて一定の圧力を保持する
ように操作されている。また、液面制御弁9を通してラ
イン21から抜き出した被処理水をメタクリル酸製造プ
ラントのメタクリル酸吸収塔におけるメタクリル酸吸収
用水として使用することもできる。
A heat transfer medium is supplied to the outside of the inner tube (reaction tube) 11 in the reactor 1 through a line 15 by a circulation pump 3 to remove reaction heat generated during the reaction, and then discharged through a line 16. In the heat exchanger 4, cooling water supplied from the line 17 cools the heat transfer medium and recovers the heat of reaction. The wastewater treated in the reactor 1 is discharged through a line 18, cooled in a heat exchanger 5, and then supplied to a gas-liquid separator 8, where it is separated into harmless gas and water. In this gas-liquid separator 8, a liquid level controller LC detects the liquid level and operates a liquid level control valve 9 to maintain a constant liquid level, and a pressure controller PC detects pressure and operates a pressure control valve 9. 10 to maintain a constant pressure. Furthermore, the water to be treated extracted from the line 21 through the liquid level control valve 9 can also be used as water for methacrylic acid absorption in a methacrylic acid absorption tower of a methacrylic acid production plant.

第2図は、本発明の他の実施態様を示す概略図であり、
1段目に多管円筒式熱交換器型反応器を用いかつ2段目
に単管円筒式反応器を用いたものである。第1の熱交換
器型反応器21aは、第1図の場合と同様であり、また
第2の単管円筒式反応器21bは、管内に固体触媒が充
填され、単管円筒の外側は断熱材42で覆われている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention,
A multi-tube cylindrical heat exchanger type reactor is used in the first stage, and a single-tube cylindrical reactor is used in the second stage. The first heat exchanger type reactor 21a is the same as that shown in FIG. It is covered with material 42.

まず、ライン33より送られて(るメタクリル酸製造プ
ラント廃水を、廃水供給ポンプ27により熱交換器25
で予熱したのち、第1の反応器21aに供給する。一方
、ライン24から供給される分子状酸素含有ガスは、コ
ンプレッサ26で昇圧されたのち、ライン40を経て第
1の反応器21aの反応管31内に供給される。あるい
は昇圧した分子状酸素含有ガスはライン39を経て廃水
とともに熱交換器25に供給してもよく、あるいは昇圧
した分子状酸素含有ガスの一部をライン39を経てかつ
残りをライン40を経て第1の反応器21aに供給して
もよい。
First, wastewater from the methacrylic acid production plant sent from the line 33 is transferred to the heat exchanger 25 by the wastewater supply pump 27.
After being preheated, it is supplied to the first reactor 21a. On the other hand, the molecular oxygen-containing gas supplied from the line 24 is pressurized by the compressor 26 and then supplied into the reaction tube 31 of the first reactor 21a via the line 40. Alternatively, the pressurized molecular oxygen-containing gas may be supplied to the heat exchanger 25 along with the waste water via line 39, or a portion of the pressurized molecular oxygen-containing gas may be transferred via line 39 and the remainder to the heat exchanger 25 via line 40. It may be supplied to one reactor 21a.

該第1の反応器21a内管(反応管)31の外側に循環
ポンプ23よりライン35から伝熱媒体を供給して反応
中に発生する反応熱の除去を行ない、ついでライン36
より排出させ、熱交換器44においてライン37から供
給される冷却水により伝熱媒体の冷却と反応熱の回収を
行なう。第1の反応器21aで処理された廃水は、つい
で第2の反応器21bへ供給されて処理されたのち、廃
水ライン38より排出され、熱交換器25で冷却された
のち、気液分離器28へ供給され、ここで無害なガスと
水とに分離される。この気液分離器28においては、液
面コントローラLCにより液面を検出して液面制御弁2
9を作動させて一定の液面を保持するとともに、圧力コ
ントローラPCにより圧力を検出して圧力制御弁30を
作動させて一定の圧力を保持するように操作されている
A heat transfer medium is supplied from the circulation pump 23 to the outside of the inner tube (reaction tube) 31 of the first reactor 21a through the line 35 to remove reaction heat generated during the reaction, and then to the line 36.
In the heat exchanger 44, the heat transfer medium is cooled and the reaction heat is recovered by cooling water supplied from the line 37. The wastewater treated in the first reactor 21a is then supplied to the second reactor 21b for treatment, then discharged from the wastewater line 38, cooled in the heat exchanger 25, and then passed through the gas-liquid separator. 28 where it is separated into harmless gas and water. In this gas-liquid separator 28, the liquid level is detected by the liquid level controller LC and the liquid level control valve 2
9 is operated to maintain a constant liquid level, and a pressure controller PC detects the pressure and operates a pressure control valve 30 to maintain a constant pressure.

また、液面制御弁29を通してライン41から抜き出し
た被処理水をメタクリル酸製造プラントのメタクリル酸
吸収塔におけるメタクリル酸吸収用水として使用するこ
ともできる。
Furthermore, the water to be treated extracted from the line 41 through the liquid level control valve 29 can also be used as water for methacrylic acid absorption in a methacrylic acid absorption tower of a methacrylic acid production plant.

第3図は、本発明で使用される多管円筒式熱交換器49
の一実施態様を示す該略図である。すなわち、多管円筒
式熱交換器49の各反応管51内に固体触媒が充填され
、この反応器49にライン53よりメタクリル酸製造プ
ラント廃水が供給される。一方、ライン59より分子状
酸素含有ガスが各ノズル60を通じて供給される。この
反応器49の反応管51の外側には、循環ポンプ48に
より伝熱媒体が供給され、反応器の冷却に供されたのち
、ライン55からより排出され、熱交換器54において
ライン57から供給される冷却水により熱回収が行なわ
れる。
FIG. 3 shows a multi-tubular cylindrical heat exchanger 49 used in the present invention.
1 is a diagram illustrating one embodiment of the invention. That is, each reaction tube 51 of the multitubular cylindrical heat exchanger 49 is filled with a solid catalyst, and methacrylic acid production plant wastewater is supplied to this reactor 49 from a line 53. On the other hand, molecular oxygen-containing gas is supplied from line 59 through each nozzle 60 . A heat transfer medium is supplied to the outside of the reaction tube 51 of this reactor 49 by a circulation pump 48, used for cooling the reactor, is discharged from a line 55, and is supplied from a line 57 to a heat exchanger 54. Heat recovery is performed by cooling water.

第4図は、本発明のさらに他の実施態様を示す概略図で
ある。すなわち、第1図の装置において、多管円筒式熱
交換器型反応器の代りに、単管円筒型反応器61を使用
し、かつ反応熱回収装置を省略した以外は第1図の装置
と同様である。なお、第4図において、第1図の各部材
の符号に60をプラスした符号の部材は、同一部材を表
わす。
FIG. 4 is a schematic diagram showing still another embodiment of the present invention. That is, in the apparatus shown in Fig. 1, a single tube cylindrical reactor 61 is used instead of the multi-tube cylindrical heat exchanger type reactor, and the reaction heat recovery device is omitted. The same is true. In addition, in FIG. 4, members with 60 added to the reference numerals of each member in FIG. 1 represent the same members.

第5図は、湿式酸化廃水処理工程を組込んだメタクリル
酸の製造方法の概略を示すフローシートである。すなわ
ち、イソブチレンおよび/またはt−ブチルアルコール
を分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化して得られる
反応生成ガスはライン111よりメタクリル酸凝縮塔1
21へ導入される。このメタクリル酸凝縮塔121にお
いて、該ガスは急冷されて凝縮され、大半のメタクリル
酸および酢酸がここで水溶液となる。また、未凝縮部分
は、凝縮基121の上部においてライン112より供給
される重合禁止剤を含んだ冷却吸収水によって吸収捕集
され、凝縮基121の下部よりライン113によりメタ
クリル酸水溶液として取出される。凝縮基121の頂部
からは、ライン114により廃ガスが排出される。
FIG. 5 is a flow sheet showing an outline of a method for producing methacrylic acid incorporating a wet oxidation wastewater treatment step. That is, the reaction product gas obtained by catalytic gas phase oxidation of isobutylene and/or t-butyl alcohol with a molecular oxygen-containing gas is sent from line 111 to methacrylic acid condensation column 1.
21 will be introduced. In this methacrylic acid condensation tower 121, the gas is rapidly cooled and condensed, and most of the methacrylic acid and acetic acid become an aqueous solution here. Further, the uncondensed portion is absorbed and collected by cooled absorption water containing a polymerization inhibitor supplied from the line 112 at the upper part of the condensing group 121, and taken out as a methacrylic acid aqueous solution from the lower part of the condensing group 121 through the line 113. . From the top of the condensing group 121, waste gas is discharged via line 114.

ライン113より取出されたメタクリル酸水溶液は、メ
タクリル酸抽出塔122の上部へ導かれ、一方、メタク
リル酸油出用の溶剤は、ライン128を経て抽出塔12
2の下部から供給され、抽出塔122内で両者は向流接
触し、メタクリル酸は溶剤相に抽出され、ライン116
を経て抜き出され、水相はライン117を経て抜き出さ
れる。抽出後の溶剤相は溶剤分離塔124にて蒸留し、
溶剤を分離、回収してメタクリル酸抽出塔122に循環
使用する。一方、粗メタクリル酸はライン115を経て
抜き出し、図示しないメタクリル酸精留工程を経て製品
化される。
The aqueous methacrylic acid solution taken out from line 113 is led to the upper part of methacrylic acid extraction tower 122, while the solvent for extracting methacrylic acid oil is passed through line 128 to the upper part of extraction tower 122.
The methacrylic acid is supplied from the lower part of the line 116, and the two are brought into countercurrent contact in the extraction column 122, and the methacrylic acid is extracted into the solvent phase.
The aqueous phase is drawn off via line 117. The solvent phase after extraction is distilled in a solvent separation column 124,
The solvent is separated and recovered and recycled to the methacrylic acid extraction column 122 for use. On the other hand, crude methacrylic acid is extracted through line 115 and is made into a product through a methacrylic acid rectification step (not shown).

一方、メタクリル酸抽出後の水相はライン117より溶
剤回収塔123に導いて蒸留され溶剤はライン119お
よび128を経てメタクリル酸抽出塔122に供給され
、水相中のアルデヒド類および酢酸を含む液は、溶剤回
収塔123の塔底よリライン120を経て取出され、こ
の液の一部は、ライン125を経てメタクリル凝縮基1
21へ循環され、吸収水として再利用され、残りはライ
ン13を経て廃水の湿式酸化工程へ送られる。なお、符
号126は重合禁止剤の供給ラインである。
On the other hand, the aqueous phase after methacrylic acid extraction is led to a solvent recovery column 123 through a line 117 and distilled, and the solvent is supplied to a methacrylic acid extraction column 122 via lines 119 and 128. is taken out from the bottom of the solvent recovery column 123 via the reline 120, and a portion of this liquid is transferred via the line 125 to the methacrylic condensation group 1.
21 for reuse as absorption water, and the remainder is sent via line 13 to a wastewater wet oxidation process. In addition, the code|symbol 126 is a supply line of a polymerization inhibitor.

湿式酸化工程は、第1図に示す工程と同一である。また
、同様に第2〜4図に示す工程を、第1図に示す工程の
代りに組込むこともできる。該工程で処理された廃水は
ライン127を経てメタクリル酸凝縮塔121へ循環さ
れ、吸収水として利用される。
The wet oxidation process is the same as the process shown in FIG. Similarly, the steps shown in FIGS. 2 to 4 can be incorporated instead of the steps shown in FIG. 1. The wastewater treated in this step is circulated through line 127 to methacrylic acid condensation column 121 and used as absorption water.

このライン120より排出される廃水を固体触媒を用い
て湿式酸化することにより、廃水中の有機成分は除去浄
化される。このように、溶剤回収塔123の廃水処理を
湿式酸化により浄化することによりメタクリル酸の製造
方法として廃水処理まで含めたクローズドかつ一体的方
法が可能になる。また、運転負荷変動により変化する廃
水量および組成に対応した廃水処理ができるため、製造
方法として運転および条件の変更が容易となる。
By subjecting the wastewater discharged from this line 120 to wet oxidation using a solid catalyst, organic components in the wastewater are removed and purified. In this way, by purifying the wastewater in the solvent recovery tower 123 by wet oxidation, a closed and integrated method including wastewater treatment becomes possible as a method for producing methacrylic acid. In addition, since wastewater treatment can be performed in accordance with the amount and composition of wastewater that change due to fluctuations in operating load, it is easy to change the operation and conditions of the manufacturing method.

また、このように湿式酸化により浄化された処理液中に
は、メタクリル酸の吸収に悪影響を与える物質を含んで
いないので、メタクリル酸凝縮塔121で吸収水として
再利用することが可能である。これにより用水量を大幅
に削減でき、メタクリル酸の製造コストを低減できる。
Furthermore, since the treated liquid purified by wet oxidation does not contain any substances that adversely affect the absorption of methacrylic acid, it can be reused as absorbed water in the methacrylic acid condensation column 121. As a result, the amount of water used can be significantly reduced, and the manufacturing cost of methacrylic acid can be reduced.

つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する
Next, the present invention will be explained in more detail by giving Examples.

実施例1 第1図で表される処理装置にて、メタクリル酸製造プラ
ント廃水の処理を行なった。反応器1は、内径50mm
、長さ10mの反応管(内管)11を20本胴体に内蔵
してなり、該反応管11内に平均径5mm、長さ6mm
のペレット触媒(PtO,5重量%をチタン−ジルコニ
ウム複合酸化物担体に担持したもの)を触媒層長8mに
なるように充填した。また、反応管の下に空気分散板(
図示せず)を設けた。
Example 1 Wastewater from a methacrylic acid manufacturing plant was treated using the treatment apparatus shown in FIG. Reactor 1 has an inner diameter of 50 mm
, 20 reaction tubes (inner tubes) 11 with a length of 10 m are built into the body, and inside the reaction tubes 11 are 20 reaction tubes (inner tubes) with an average diameter of 5 mm and a length of 6 mm.
A pellet catalyst (PtO, 5% by weight supported on a titanium-zirconium composite oxide carrier) was packed so that the catalyst layer length was 8 m. Also, place an air distribution plate (
(not shown) was provided.

ライン13から送られてきたメタクリル酸製造プラント
廃水(組成を表1に示した)をライン14から供給され
る空気とともに反応管1本当りの廃水通過量80g/h
rおよび空気量20,80ONg/hr(従って、反応
器全体では廃水量1.6m3/hrおよび空気量416
 Nm3/hrであり、実ガス線速は7.4cm/se
eである)(ライン19経山)で反応器1に通じ、反応
温度250℃、反応圧カフ5kg/coffGで湿式酸
化した。ライン21から抜き出した被処理水の組成及び
処理効率を表1に示した。
The methacrylic acid production plant wastewater sent from line 13 (the composition is shown in Table 1) is mixed with the air supplied from line 14, and the amount of wastewater passing through each reaction tube is 80 g/h.
r and air amount 20,80 ONg/hr (therefore, in the whole reactor, waste water amount 1.6 m3/hr and air amount 416
Nm3/hr, and the actual gas linear velocity is 7.4 cm/se
e) (line 19 Keizan) to reactor 1, and wet oxidation was carried out at a reaction temperature of 250° C. and a reaction pressure of 5 kg/coffG. Table 1 shows the composition and treatment efficiency of the water to be treated extracted from the line 21.

表 1 メタクリル酸プラント廃水 処理水 処理効 アクリル酸    0.3     NDメタクリル酸
   0.5     NDアルデヒド類   1.0
     NDその他の有!物質          
0.5.         ND水         
 93.5 ND:検出されず 00 00 00 00 実施例2 実施例1において、第4図に示すように反応器の型式を
、熱交換機能のない断熱系の単管円筒型反応器(内径2
20mm、高さ10mまただし、触媒層高は8m)とし
、廃水量を1. 2m3/hr 。
Table 1 Methacrylic acid plant wastewater treatment water treatment effect Acrylic acid 0.3 ND methacrylic acid 0.5 ND aldehydes 1.0
ND and others available! material
0.5. ND water
93.5 ND: Not detected 00 00 00 00 Example 2 In Example 1, the reactor type was changed to an adiabatic single-tube cylindrical reactor without heat exchange function (inner diameter 2
20mm, height 10m (however, the catalyst layer height is 8m), and the amount of waste water is 1. 2m3/hr.

空気量を255Nm3/hr  (ライン79経由)、
実ガス線速4. 7cm/seeとした以外は同様にし
て処理した結果は、表2のとおりであった。
Air volume 255Nm3/hr (via line 79),
Actual gas linear velocity 4. Table 2 shows the results of the same treatment except that the speed was 7 cm/see.

実施例3 実施例2において、空気量を264Nm3/hr(ライ
ン80を経由)、実ガス線速4. 9cm/secとす
る以外は、同様に1.て処理した結果は、表2のとおり
であった。
Example 3 In Example 2, the air amount was 264 Nm3/hr (via line 80) and the actual gas linear velocity was 4. 1. Same as above, except that the speed is 9 cm/sec. The results of the treatment are shown in Table 2.

実施例4〜6 実施例1において触媒を変え、メタクリル酸製造プラン
ト廃水を処理した。このときの触媒組成および結果を表
3に示す。
Examples 4 to 6 In Example 1, the catalyst was changed to treat methacrylic acid production plant wastewater. Table 3 shows the catalyst composition and results at this time.

表3 実施例4  実施例5  実施例6 触媒組成 Rh(0,6重1%)  Ru(1,5重量
%)  Pd(1,5重量%)−TZ     −TZ
     −TiO2処理効率(%) 酢酸    99.4   96.0    91.0
アクリル酸       100        10
0         100メタクリル酸      
ioo         ioo          
io。
Table 3 Example 4 Example 5 Example 6 Catalyst composition Rh (0.6% by weight) Ru (1.5% by weight) Pd (1.5% by weight) -TZ -TZ
-TiO2 treatment efficiency (%) Acetic acid 99.4 96.0 91.0
Acrylic acid 100 10
0 100 methacrylic acid
ioo ioo
io.

アルデヒド類      100        10
0         100その他の有機物質    
100         99          9
8TZ:チタンおよびジルコニウムの複合酸化物担体(
Ti 02 /Z ro2=60/40重量%)Ti0
2:チタニア担体 実施例7 実施例2において、反応器を内径70011110 N
高さ3m、触媒層高0.79mとし、実ガス線速0゜4
6cm/seeとした以外は同様にして処理したところ
、酢酸の処理効率は91%であった。
Aldehydes 100 10
0 100 Other organic substances
100 99 9
8TZ: Titanium and zirconium composite oxide support (
Ti02/Zro2=60/40wt%) Ti0
2: Titania carrier Example 7 In Example 2, the reactor had an inner diameter of 70011110 N.
The height is 3 m, the catalyst layer height is 0.79 m, and the actual gas linear velocity is 0°4.
When the treatment was carried out in the same manner except that the velocity was changed to 6 cm/see, the treatment efficiency of acetic acid was 91%.

実施例8 実施例1において、反応器を内径90mm、高さ12m
、触媒層高8mのものを6本直列に用い、実ガス線速2
8. 1cm/seeとした以外は同様にして処理した
ところ、酢酸の処理効率は96.2%であった。ただし
、触媒層における圧力損失は7 kg / cJとなり
著しく増加した。
Example 8 In Example 1, the reactor had an inner diameter of 90 mm and a height of 12 m.
, six catalysts with a catalyst bed height of 8 m are used in series, and the actual gas linear velocity is 2
8. When the treatment was carried out in the same manner except that the rate was 1 cm/see, the treatment efficiency of acetic acid was 96.2%. However, the pressure loss in the catalyst layer increased significantly to 7 kg/cJ.

実施例9 実施例2において触媒層の入口から30%の位置におい
て液をサンプリングし、処理効率を求めたところ、酢酸
が72%、メタクリル酸が88%、メタクリル酸が86
%、アルデヒド類が98%、かつその他の有機物質が8
5%であった。
Example 9 In Example 2, the liquid was sampled at a position 30% from the entrance of the catalyst layer and the treatment efficiency was determined; acetic acid was 72%, methacrylic acid was 88%, and methacrylic acid was 86%.
%, aldehydes 98%, and other organic substances 8%
It was 5%.

(発明の効果) 本発明ではメタクリル酸製造プラント廃水が高度に酸化
処理されているので、該被処理水をプラント用水として
再利用することが可能となる。イソブチレンおよび/ま
たはt−ブチルアルコールの接触気相の酸化によるメタ
クリル酸製造プラント構造上大きく酸化系、精製系の2
つに分けられるが、装置の随所にわたり水を使用してい
る。なかでも、メタクリル酸吸収塔、蒸留塔においては
多量の水を使用しており湿式酸化した後の被処理水を再
循環使用することでユーティリティー面で大幅な削減に
つながり、メタクリル酸製造コストも更に安価になる。
(Effects of the Invention) In the present invention, since the methacrylic acid production plant wastewater is highly oxidized, the treated water can be reused as plant water. A plant for producing methacrylic acid by oxidation of isobutylene and/or t-butyl alcohol in a catalytic gas phase.
However, water is used throughout the equipment. In particular, large amounts of water are used in methacrylic acid absorption towers and distillation towers, and recirculating the treated water after wet oxidation leads to a significant reduction in utility costs and further reduces methacrylic acid production costs. Becomes cheaper.

本発明のメタクリル酸製造プラント廃水を湿式酸化した
後の被処理水は、高処理量運転においては、酢酸を微量
含む特徴があるが、本発明者はこれがメタクリル酸製造
プラントに影響なく利用できることより、メタクリル酸
製造プラントのクローズド化を可能とする廃水処理法で
あることを見い出した。この組み合わせにより、廃水排
出のないメタクリル酸製造プラントを可能とすることが
できる。
The water to be treated after the wet oxidation of the methacrylic acid production plant wastewater of the present invention is characterized by containing a small amount of acetic acid in high throughput operation, but the present inventors believe that this can be used without affecting the methacrylic acid production plant. We have discovered that this is a wastewater treatment method that enables closed methacrylic acid production plants. This combination can enable a methacrylic acid production plant without wastewater discharge.

従来、メタクリル酸製造プラント廃水は、活性汚泥処理
を行なうには、有機物質濃度が高すぎて高倍率の希釈が
必要であり、一方、燃焼処理をするには有機物質濃度が
低すぎるため、補助燃料を多量に必要とするという問題
点があった。これに対し、本発明による湿式酸化は、廃
水を直接効率よく処理できるので、メタクリル酸製造プ
ラント廃水の処理には極めて適した方法である。
Conventionally, wastewater from methacrylic acid manufacturing plants has too high a concentration of organic substances to undergo activated sludge treatment, requiring high dilution.On the other hand, the concentration of organic substances is too low to perform combustion treatment, so auxiliary treatment is required. The problem was that it required a large amount of fuel. On the other hand, the wet oxidation method according to the present invention is an extremely suitable method for treating wastewater from a methacrylic acid production plant because it can directly and efficiently treat wastewater.

また、メタクリル酸捕集装置の吸収水中の酢酸濃度が高
まると、原料系へ戻している未反応オレフィン等の原料
ガス含有廃ガス中の酢酸濃度が高まり、メタクリル酸製
造触媒へ悪影響を与える。
Furthermore, when the acetic acid concentration in the water absorbed by the methacrylic acid collector increases, the acetic acid concentration in the waste gas containing raw material gases such as unreacted olefins that is returned to the raw material system increases, which adversely affects the methacrylic acid production catalyst.

これに対し、本発明による湿式酸化処理においては、処
理後の水には酢酸がほとんど含まれないので、循環して
吸収水として利用することによりメタクリル酸の製造効
率を上げることができる。
On the other hand, in the wet oxidation treatment according to the present invention, the water after treatment contains almost no acetic acid, so the production efficiency of methacrylic acid can be improved by circulating the water and using it as absorbed water.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1〜4図は本発明によるメタクリル酸製造プラント廃
水の処理方法の概略を示すフローシートであり、また、
第5図は本発明によるメタクリル酸の製造方法の概略を
示すフローシートである。 1.21a、21b、49.61 ・・・反応器、13
.33,53.73・・・廃水供給ライン、14.19
.20,24.34.39,40.59.74.79.
80・・・空気供°給ライン、 121・・・メタクリル酸凝縮塔、122・・・抽出塔
、123・・・溶剤回収塔。
1 to 4 are flow sheets showing an outline of the method for treating wastewater from a methacrylic acid production plant according to the present invention, and
FIG. 5 is a flow sheet showing an outline of the method for producing methacrylic acid according to the present invention. 1.21a, 21b, 49.61 ... reactor, 13
.. 33,53.73...Wastewater supply line, 14.19
.. 20, 24.34.39, 40.59.74.79.
80...Air supply line, 121...Methacrylic acid condensation column, 122...Extraction column, 123...Solvent recovery column.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)酢酸およびアルデヒド類を含有するメタクリル酸
製造プラント廃水を、固体触媒を充填した湿式酸化反応
器を用いて370℃以下の温度かつ該廃液が液相を保持
する圧力下に、該廃液中の有機性物質を分子状酸素を含
有するガスの供給下に湿式酸化することを特徴とするメ
タクリル酸製造プラント廃水の処理方法。
(1) Wastewater from a methacrylic acid production plant containing acetic acid and aldehydes is heated to 370°C or less using a wet oxidation reactor filled with a solid catalyst and under a pressure that maintains the liquid phase in the wastewater. A method for treating wastewater from a methacrylic acid manufacturing plant, comprising wet oxidizing organic substances in a gas containing molecular oxygen.
(2)固体触媒がチタンを含有する酸化物を担体成分と
する触媒である請求項1に記載のメタクリル酸製造プラ
ント廃水の処理方法。
(2) The method for treating wastewater from a methacrylic acid production plant according to claim 1, wherein the solid catalyst is a catalyst whose carrier component is an oxide containing titanium.
(3)固体触媒はチタンを含有する酸化物を成分とする
担体に、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、タングス
テン、銅、セリウムおよび銀よりなる群から選ばれた少
なくとも1種の金属の化合物または白金、バラジウム、
ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムよりなる群から
選ばれた少なくとも1種の金属よりなる触媒活性成分を
、該担体75〜99.95重量%に対して触媒活性成分
25〜0.05重量%の割合で担持してなるものである
請求項2に記載のメタクリル酸製造プラント廃水の処理
方法。
(3) The solid catalyst is a carrier composed of an oxide containing titanium, and a compound of at least one metal selected from the group consisting of manganese, iron, cobalt, nickel, tungsten, copper, cerium, and silver, or platinum. , Valadium,
A catalytically active component made of at least one metal selected from the group consisting of rhodium, ruthenium, and iridium is supported at a ratio of 25 to 0.05% by weight of the catalytically active component to 75 to 99.95% by weight of the carrier. The method for treating wastewater from a methacrylic acid manufacturing plant according to claim 2.
(4)固体触媒は、触媒活性成分が白金、ロジウム、ル
テニウムおよびパラジウムよりなる群から選ばれた少な
くとも1種の金属であり、かつ該金属が全触媒中0.1
〜5重量%である請求項3に記載のメタクリル酸製造プ
ラント廃水の処理方法。
(4) In the solid catalyst, the catalytic active component is at least one metal selected from the group consisting of platinum, rhodium, ruthenium, and palladium, and the metal is present in 0.1% of the total catalyst.
The method for treating wastewater from a methacrylic acid production plant according to claim 3, wherein the amount is 5% by weight.
(5)固体触媒を充填した湿式酸化反応器が熱交換機能
を有してなる請求項1に記載のメタクリル酸製造プラン
ト廃水の処理方法。
(5) The method for treating wastewater from a methacrylic acid production plant according to claim 1, wherein the wet oxidation reactor filled with a solid catalyst has a heat exchange function.
(6)廃水を湿式酸化した後の被処理水をプラント用水
として再利用することよりなる請求項1に記載のメタク
リル酸製造プラント廃水の処理方法。
(6) The method for treating wastewater from a methacrylic acid manufacturing plant according to claim 1, which comprises reusing the water to be treated after wet oxidizing the wastewater as plant water.
(7)分子状酸素を含有するガスの供給が、触媒層にお
ける実ガス線速が0.6〜20cm/secの範囲内で
行なわれる請求項1に記載のメタクリル酸製造プラント
廃水の処理方法。
(7) The method for treating wastewater from a methacrylic acid production plant according to claim 1, wherein the gas containing molecular oxygen is supplied at a linear velocity of the actual gas in the catalyst layer within a range of 0.6 to 20 cm/sec.
(8)メタクリル酸製造プラント廃水が酢酸0.04〜
20重量%およびアルデヒド類0.02〜4重量%を含
有するものである請求項1に記載のメタクリル酸製造プ
ラント廃水の処理方法。
(8) Methacrylic acid production plant wastewater contains acetic acid 0.04~
The method for treating wastewater from a methacrylic acid production plant according to claim 1, wherein the wastewater contains 20% by weight and 0.02 to 4% by weight of aldehydes.
(9)チタンを含有する酸化物を成分とする担体がチタ
ニア、チタニア−シリカおよびチタニア−ジルコニアよ
りなる群から選ばれた1種の酸化物である請求項2に記
載のメタクリル酸製造プラント廃水の処理方法。
(9) The methacrylic acid manufacturing plant wastewater according to claim 2, wherein the carrier containing an oxide containing titanium is one kind of oxide selected from the group consisting of titania, titania-silica, and titania-zirconia. Processing method.
(10)酸化物がチタニア20〜90モル%およびジル
コニア80〜10モル%からなる二元系複合酸化物であ
る請求項9に記載のメタクリル酸製造プラント廃水の処
理方法。
(10) The method for treating wastewater from a methacrylic acid production plant according to claim 9, wherein the oxide is a binary composite oxide comprising 20 to 90 mol% of titania and 80 to 10 mol% of zirconia.
(11)触媒層の入口側から30%の位置においてメタ
クリル酸製造プラント廃水中のアルデヒド類が50〜1
00%酸化されてなる請求項1に記載のメタクリル酸製
造プラント廃水の処理方法。
(11) At a position 30% from the inlet side of the catalyst layer, aldehydes in the methacrylic acid production plant wastewater are 50 to 1
The method for treating wastewater from a methacrylic acid production plant according to claim 1, wherein the wastewater is oxidized.
(12)イソブチレンおよび/またはt−ブチルアルコ
ールを含有する原料ガスを気相接触酸化し、得られる酸
化生成ガスを水と接触させて吸収させ、得られる水溶液
からメタクリル酸を分離した後の酢酸およびアルデヒド
類を含有する廃水を、固体触媒を充填した湿式酸化反応
器を用いて370℃以下の温度かつ該廃水が液相を保持
する圧力下に、該廃水中の有機性物質を分子状酸素を含
有するガスの供給下に湿式酸化することにより浄化し、
かつこのようにして浄化された廃水を酸化生成ガスの吸
収工程に循環させて該酸化生成ガスを吸収させることよ
りなるメタクリル酸の製造方法。
(12) Acetic acid and Wastewater containing aldehydes is treated with molecular oxygen using a wet oxidation reactor packed with a solid catalyst at a temperature of 370°C or less and under a pressure that maintains the wastewater in a liquid phase. Purified by wet oxidation under the supply of gas containing
A method for producing methacrylic acid, which comprises circulating the thus purified wastewater to an oxidation product gas absorption step to absorb the oxidation product gas.
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